(57)【要約】【課題】装置の大型化や機構の複雑化を伴うことなく、更に部品コストやランニングコストの大幅な上昇を生じることなく短時間で加硫済みタイヤ１を冷却する。【解決手段】加硫済みタイヤ１の上・下ビード部１ａ・１ｂを保持する上・下リム機構３・２と、これらリム機構３・２を介して加硫済みタイヤ１を回転させる回転駆動機構１０と、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍に存在する空気を、回転駆動機構１０による回転を利用して強制的に排除する空気排除機構４１とを有している。【選択図】図１
2006137054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫済みタイヤを保持する加硫済みタイヤ保持機構と、
該加硫済みタイヤの周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となるように、該加硫済みタイヤ保持機構を介して該加硫済みタイヤを高速回転させる回転駆動機構と
を有することを特徴とするポストキュアインフレータ。
【請求項２】
前記回転駆動機構は、前記加硫済みタイヤを１００ｒｐｍ以上の回転数で回転させることを特徴とする請求項１に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項３】
更に、前記加硫済みタイヤの側面部近傍に存在する空気を、前記回転駆動機構による回転を利用して強制的に排除する空気排除機構を有することを特徴とする請求項１または２に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項４】
前記空気排除機構は、
前記加硫済みタイヤ保持機構に設けられ、該加硫済みタイヤ保持機構と共に回転することにより前記加硫済みタイヤの側面部に空気流を発生させる羽根部材を備えていることを特徴とする請求項３に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項５】
前記羽根部材は、
前記加硫済みタイヤの所望部位に他の部位よりも高速の空気流を選択的に発生させる条件を満足するように設けられていることを特徴とする請求項４に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項６】
前記空気排除機構は、
前記羽根部材への空気の流入側の第１空間領域と、前記加硫済みタイヤの側面部近傍側の第２空間領域とに区画する仕切り部材を備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項７】
前記空気排除機構は、
前記羽根部材に対して冷却空気を供給する冷却空気供給機構を備えていることを特徴とする請求項４ないし６の何れか１項に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項８】
前記空気排除機構は、
前記加硫済みタイヤの側面部に対向配置された状態で固定され、該側面部近傍に存在する空気を掻き取る掻取部材を備えていることを特徴とする請求項３ないし７の何れか１項に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項９】
前記加硫済みタイヤの回転時に、該加硫済みタイヤを内圧により膨張させる膨張用空気の入れ替えを行う空気入替機構を有することを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項１０】
加硫済みタイヤを保持する加硫済みタイヤ保持機構と、
保持されている該加硫済みタイヤを回転させる回転駆動機構と、
該加硫済みタイヤの両側面部近傍に存在する空気を、該加硫済みタイヤの回転と協働して、強制的に移流又は掻き取って排除するように該加硫済みタイヤの両側面部それぞれに対向して設けられた空気排除機構と
を有することを特徴とするポストキュアインフレータ。
【請求項１１】
加硫済みタイヤを保持して該タイヤの円周方向に回転する加硫済みタイヤ保持機構と、
該加硫済みタイヤの円周方向に回転して該加硫済みタイヤの両側面部それぞれに空気流を発生させることで、該両側面部近傍に存在する空気を強制的に排除する空気排除機構と
を有することを特徴とするポストキュアインフレータ。
【請求項１２】
加硫済みタイヤを保持して該タイヤの円周方向に回転する加硫済みタイヤ保持機構と、
該加硫済みタイヤの円周方向に回転して該加硫済みタイヤの一方の側面部に空気流を発生させることで、該一方の側面部近傍に存在する空気を強制的に排除する第１の空気排除機構と、
該加硫済みタイヤの回転と協働して、該加硫済みタイヤの他方の側面部近傍に存在する空気を強制的に排除するように該他方の側面部に対向して設けられた第２の空気排除機構と
を有することを特徴とするポストキュアインフレータ。
【請求項１３】
前記空気排除機構又は前記第１及び第２の空気排除機構が、
前記加硫済みタイヤの周方向に等間隔で位置する複数の羽根部材を有していることを特徴とする請求項１０ないし１２の何れか１項に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項１４】
前記空気排除機構又は前記第２の空気排除機構が、
前記加硫済みタイヤの側面部に対向配置された状態で固定され、該側面部近傍に存在する空気を掻き取る掻取部材を有していることを特徴とする請求項１０、１２および１３の何れか１項に記載のポストキュアインフレータ。
【請求項１５】
加硫済みタイヤを保持して該タイヤの円周方向に回転する加硫済みタイヤ保持機構と、
該加硫済みタイヤの円周方向に回転して該タイヤの両側面部に向けてビード側から空気流を発生させる第１の空気排除機構と、
該加硫済みタイヤの回転と協働して、該加硫済みタイヤの両側面部近傍に存在する空気を強制的に排除するように該両側面部に対向して設けられた第２の空気排除機構と
を有することを特徴とするポストキュアインフレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫済みタイヤを膨張冷却するポストキュアインフレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タイヤ内部の補強繊維であるカーカス部材として、ポリエステルやナイロンまたはレーヨン等の有機繊維が使用されている。加硫終了後、タイヤが冷却されていく過程において、この補強繊維は収縮していくが、部材のバラツキや配置、成形状態等により収縮量は均一でなく、ただ単に放置した状態の自然冷却では、その収縮量の違いからタイヤが変形し、不良品となったりタイヤのユニフォミティ性能が悪化したりする。
【０００３】
そこで、通常、加硫成形が終了すると、ポストキュアインフレータにおいて、タイヤ内部にエアーが封入され、形状を適正に保持した状態が保たれながら、補強繊維の収縮が収まる或る温度以下（通常１００℃以下、望ましくは８０℃以下に）にまで冷却される。そして、近年においては、加硫時間の短縮に対応してタイヤの冷却時間を短縮させる必要があることから、タイヤの冷却時間を短縮する各種の構成を備えたポストキュアインフレータが提案および実施されている。例えば特許文献１においては、タイヤのビード部を保持するリム機構の内部に中空経路を形成し、この中空経路に冷却エアーを供給して流動させると共に、タイヤの外面に空気や霧状の水を吹き付けることによって、タイヤを強制的に冷却して短時間で冷却を完了するポストキュアインフレータが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０７４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、冷却エアーや霧状の水等の冷却媒体を用いてタイヤを強制的に冷却する構成では、冷却媒体を送出する駆動源や配管等の機構を装置の周辺に設ける必要がある。この結果、配管や駆動源等の周辺機器により装置の大型化や機構の複雑化が生じていると共に、周辺機器の導入に伴う部品コストの上昇、更には、駆動源の運転によるランニングコストの大幅な上昇が生じることになる。
【０００６】
本発明の目的は、装置の大型化や機構の複雑化を招来することなく、また、部品コストやランニングコストの大幅な上昇を生じることなく、タイヤを短時間で冷却することができるポストキュアインフレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のポストキュアインフレータは、加硫済みタイヤを加圧して保持する加硫済みタイヤ保持機構と、該加硫済みタイヤの周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となるように、該加硫済みタイヤ保持機構を介して該加硫済みタイヤを高速回転させる回転駆動機構とを有している。
【０００８】
上記の構成において、加硫済みタイヤの周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となるように、加硫済みタイヤが高速回転されると、加硫済みタイヤの熱量が強制対流により積極的に除去されるため、短時間で所定の温度以下に冷却することができる。また、加硫済みタイヤが軸方向の中心点を基準として対称的な形状であるため、加硫済みタイヤの高速回転により発生する強制対流は、加硫済みタイヤの赤道中心、即ち、軸方向の中心点を通過および直交する平面と加硫済みタイヤの周面との交差する線分を基準とした軸方向両側に対称的な空気流となる。これにより、加硫済みタイヤは、赤道中心を基準とした軸方向両側に対称的に冷却されることによって、膨張冷却後の品質、特にユニフォミティを向上させることができる。
【０００９】
更に、加硫済みタイヤの回転により冷却を行うため、冷却に要するランニングコストが増大することがないと共に、従来のように冷却用の駆動源や配管を追加する場合と比較して、装置の大型化や機構の複雑化を招来することがなく、部品コストが増大することもない。
【００１０】
また、本発明における回転駆動機構は、前記加硫済みタイヤを１００ｒｐｍ以上の回転数で回転させる。この構成によれば、加硫済みタイヤの周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となる状態を確実に出現させることができる。
【００１１】
より好ましい態様としては、加硫済みタイヤを保持する加硫済みタイヤ保持機構と、前記加硫済みタイヤ保持機構を介して前記加硫済みタイヤを回転させる回転駆動機構と、前記加硫済みタイヤの側面部近傍に存在する空気を、前記回転駆動機構による回転を利用して強制的に排除する空気排除機構とを有している。
【００１２】
上記の構成において、加硫済みタイヤの回転により側面部が雰囲気静止空気に対して相対移動すると、側面部表面では相対速度ゼロ、側面部から離れるに従って相対速度を持つ気流分布、いわゆる、速度境界層が形成されるが、空気排除機構により誘起される気流により、この速度境界層は、単にタイヤを回転させたときよりも、更に薄くなる。これと同様に、温度場についても側面部近傍に存在する温度境界層が薄くなる。この境界層が薄くなるほど熱抵抗は減る。そして、熱交換により高温となった側面部近傍における空気が空気排除機構により強制的に排除され、排除された空気を補うように、熱交換前の空気が外部から供給される。この結果、単に加硫済みタイヤを回転させて冷却する場合よりも、短時間で所定の温度以下に冷却することができる。また、回転駆動機構による回転を利用して加硫済みタイヤの冷却を促進するため、冷却に要するランニングコストが増大することがないと共に、従来のように冷却用の駆動源や配管を追加する場合と比較して、装置の大型化や機構の複雑化を招来することがなく、部品コストが増大することもない。
【００１３】
また、更に好ましい態様として、前記空気排除機構は、前記加硫済みタイヤ保持機構に設けられ、該加硫済みタイヤ保持機構と共に回転することにより前記加硫済みタイヤの側面部に沿った方向成分を含む空気流を発生させる羽根部材を備えている。この構成によれば、羽根部材をリム機構に設けるという簡単な構成によって、加硫済みタイヤの側面部近傍に存在する空気を排除することができる。
【００１４】
また、更に好ましい態様として、前記羽根部材は、前記加硫済みタイヤの所望部位に他の部位よりも高速の空気流を選択的に発生させる条件を満足するように設けられている。これにより、加硫済みタイヤの所望部位に空気流を高速流動させることによって、所望部位の熱を他の部位の熱よりも多く取り除くことができるため、所望部位についての冷却を重点的に行うことができる。
【００１５】
また、更に好ましい態様として、前記空気排除機構は、前記羽根部材への空気の流入側の第１空間領域と、前記加硫済みタイヤの側面部近傍側の第２空間領域とに区画する仕切り部材を備えている。
【００１６】
上記の構成によれば、第２空間領域に存在する空気が加硫済みタイヤとの熱交換で昇温したときに、この第２空間領域が仕切り部材により第１空間領域に対して区画されているため、昇温した空気の第１空間領域への移動が防止される。この結果、熱交換前の空気のみが第１空間領域に存在し、この空気が羽根部材に流入するため、加硫済みタイヤの冷却を一層効率良く行うことができる。
【００１７】
また、更に好ましい態様として、前記空気排除機構は、前記羽根部材に対して冷却空気を供給する冷却空気供給機構を備えている。上記の構成によれば、冷却空気が加硫済みタイヤに送出されるため、加硫済みタイヤを一層効率良く冷却することができる。
【００１８】
また、更に好ましい態様として、前記空気排除機構は、前記加硫済みタイヤの側面部に対向配置された状態で固定され、該側面部近傍に存在する空気を掻き取る掻取部材を備えている。
【００１９】
上記の構成によれば、掻取部材が加硫済みタイヤの側面部近傍に存在する空気を掻き取ることによって、加硫済みタイヤとの熱交換により高温となった側面部近傍における空気が強制的に排除される。これにより、加硫済みタイヤを短時間で所定の温度以下に冷却することができる。
【００２０】
また、更に好ましい態様として、前記加硫済みタイヤの回転時に、該加硫済みタイヤを内圧により膨張させる膨張用空気の入れ替えを行う空気入替機構を有している。
【００２１】
上記の構成によれば、加硫済みタイヤを膨張させる膨張用空気を空気入替え機構により入れ替えることによって、加硫済みタイヤの内部からも冷却を行うことが可能になるため、加硫済みタイヤを一層効率良く冷却することができる。
【００２２】
また、更に好ましい態様としては、加硫済みタイヤを保持する加硫済みタイヤ保持機構と、保持されている該加硫済みタイヤを回転させる回転駆動機構と、該加硫済みタイヤの両側面部近傍に存在する空気を、該加硫済みタイヤの回転と協働して、強制的に移流又は掻き取って排除するように該加硫済みタイヤの両側面部それぞれに対向して設けられた空気排除機構とを有している。更に好ましい態様としては、加硫済みタイヤを保持して該タイヤの円周方向に回転する加硫済みタイヤ保持機構と、該加硫済みタイヤの円周方向に回転して該加硫済みタイヤの両側面部それぞれに空気流を発生させることで、該両側面部近傍に存在する空気を強制的に排除する空気排除機構とを有している。更に好ましい態様としては、加硫済みタイヤを保持して該タイヤの円周方向に回転する加硫済みタイヤ保持機構と、該加硫済みタイヤの円周方向に回転して該加硫済みタイヤの一方の側面部に空気流を発生させることで、該一方の側面部近傍に存在する空気を強制的に排除する第１の空気排除機構と、該加硫済みタイヤの回転と協働して、該加硫済みタイヤの他方の側面部近傍に存在する空気を強制的に排除するように該他方の側面部に対向して設けられた第２の空気排除機構とを有している。
【００２３】
上記の構成において、加硫済みタイヤの回転により側面部が空気に対して相対移動すると、側面部の近傍に存在する空気が強制的に排除される。即ち、空気排除機構を加硫済みタイヤの回転と協働して強制的に掻き取るように構成すると、熱交換により高温となった側面部近傍における空気が空気排除機構により強制的に排除され、排除された空気を補うように、熱交換前の空気が外部から供給される。この結果、単に加硫済みタイヤを回転させて冷却する場合よりも、短時間で所定の温度以下に冷却することができる。また、側面部表面では相対速度ゼロ、側面部から離れるに従って相対速度を持つ気流分布、いわゆる、速度境界層が形成されるが、空気排除機構により誘起される気流により、この速度境界層は、単にタイヤを回転させたときよりも、更に薄くなる。これと同様に温度場についても側面部近傍に存在する温度境界層が薄くなる。この境界層が薄くなるほど熱抵抗は減り、抜熱が速やかに行われる。更に、回転駆動機構による回転を利用して加硫済みタイヤの冷却を促進するため、冷却に要するランニングコストが増大することがないと共に、従来のように冷却用の駆動源や配管を追加する場合と比較して、装置の大型化や機構の複雑化を招来することがなく、部品コストが増大することもない。
【００２４】
本発明の空気排除機構又は第１及び第２の空気排除機構が、加硫済みタイヤの周方向に等間隔で位置する複数の羽根部材を有していることが好ましい。これによると、加硫済みタイヤの側面部を周方向で均等に冷却しやすくなる。また、本発明の空気排除機構又は第１及び第２の空気排除機構が、加硫済みタイヤの側面部に対向配置された状態で固定され、該側面部近傍に存在する空気を掻き取る掻取部材を有していることが好ましい。これによれば、掻取部材が加硫済みタイヤの側面部近傍に存在する空気を掻き取ることによって、加硫済みタイヤとの熱交換により高温となった側面部近傍における空気が強制的に排除される。これにより、加硫済みタイヤを短時間で所定の温度以下に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のポストキュアインフレータは、装置の大型化や機構の複雑化や部品コスト、ランニングコストの大幅な上昇を生じることなく短時間で加硫済みタイヤを冷却することによりタイヤユニフォミティ等の性能を向上させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以上のように、本発明のポストキュアインフレータは、加硫済みタイヤの周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となるように、加硫済みタイヤを高速回転させる構成を備えている。本発明の更に好ましい実施形態について、以下に説明する。
【００２７】
（実施形態１）
本実施形態に係るポストキュアインフレータ（ＰＣＩ）は、図１に示すように、水平配置された加硫済みタイヤ１の下側面を保持する加硫済みタイヤ保持機構２（以下、下リム機構２という）と、加硫済みタイヤ１の上側面を保持する加硫済みタイヤ保持機構３（以下、上リム機構３という）とを有している。上リム機構３は、加硫済みタイヤ１の上ビード部１ａを気密状態に保持する上リム４と、上リム４に連結された上リム連結部材５とを有している。尚、加硫済みタイヤ１は、軸方向の中心点を基準として対称的な形状に形成されており、加硫済みタイヤの赤道中心は、軸方向の中心点を通過および直交する平面と加硫済みタイヤ１の周面との交差する線分を基準として定義される。
【００２８】
上記の上リム４は、上ビード部１ａの径に対応した外径を有する円盤形状に形成されている。上リム４の内周側には、後述のロッキングシャフト３３を挿通させるように開口部４ａが形成されている。上リム４の上面には、上リム連結部材５が固設されている。上リム連結部材５は、開口部４ａの周囲を取り囲むように円筒形状に形成されており、中心軸が上リム４の鉛直方向の中心軸に一致するように配置されている。
【００２９】
上記のように構成された上リム機構３は、回転駆動機構１０により任意の方向および回転速度で回転可能にされている。回転駆動機構１０は、回転駆動機構１０の外周面に水平方向に固設された従動プーリ１１と、従動プーリ１１の側方に配置された駆動プーリ１２と、従動プーリ１１と駆動プーリ１２とに張設された駆動ベルト１３と、駆動プーリ１２に連結されたタイヤ駆動モータ１４とを有している。そして、回転駆動機構１０は、タイヤ駆動モータ１４の回転駆動力を駆動プーリ１２および駆動ベルト１３を介して従動プーリ１１に伝達し、上リム連結部材５および上リム４を回転させることによって、上リム４に保持された加硫済みタイヤ１を高速回転させることが可能になっている。
【００３０】
ここで、『高速回転』とは、例えば図３に示すように、加硫済みタイヤ１の周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となる回転速度のことである。具体的には、加硫済みタイヤ１を１００ｒｐｍ以上の回転数で回転させたときの回転速度である。尚、『高速回転』の回転速度は、１００ｒｐｍ以上の回転数であれば良いが、好ましくは２００ｒｐｍ以上、より好ましくは３００ｒｐｍ以上であり、また好ましくは１０００ｒｐｍ以下、より好ましくは８００ｒｐｍ以下である。ここで、上限を設定する理由は、高速にし過ぎても冷却効果の変化が小さく、逆に設備の耐久性の低下が顕著になるからであると共に、安全性を確保するのに多大な設備費や労力が必要であるからである。尚、羽根を設けた場合には、５００ｒｐｍ以下でも８００〜１０００ｒｐｍで回転するのみの場合と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
これにより、回転駆動機構１０は、加硫済みタイヤ１の周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となるように、加硫済みタイヤ１を高速回転させることによって、加硫済みタイヤ１の熱量を強制対流により積極的に除去することにより短時間で所定の温度以下に冷却することが可能になっている。また、上記の強制対流を加硫済みタイヤ１の赤道中心を基準とした軸方向両側に対称的な空気流として発生させることによって、赤道中心を基準とした軸方向両側において加硫済みタイヤ１を対称的に冷却させることが可能になっている。この結果、膨張冷却後の品質、特にユニフォミティを向上させることが可能になっている。
【００３２】
上記の上リム機構３における上リム連結部材５の内周側には、上リム機構３を回転自在に支持する上リム支持機構２１と、上リム機構３と下リム機構２とを着脱可能に連結するロック機構３１とがこの順に配置されている。上リム支持機構２１は、上リム連結部材５の内周面に沿って設けられた円筒形状の筒状支持部材２２と、筒状支持部材２２と上リム連結部材５との間に設けられた軸受け部材２３とを有している。筒状支持部材２２は、上端部が水平フレーム６に固設されている。尚、水平フレーム６は、ポストキュアインフレータの姿勢を保持する図示しないフレーム機構の一部を構成している。一方、軸受け部材２３は、筒状支持部材２２と上リム連結部材５とを上下方向に固定するように連結していると共に、水平方向に回転自在に支持している。これにより、上リム支持機構２１は、水平フレーム６に支持された所定の高さ位置において上リム機構３を回転自在に支持するようになっている。
【００３３】
上記の上リム支持機構２１の内周側には、ロック機構３１が設けられている。ロック機構３１は、ロック部材３２とロッキングシャフト３３とロック用回動機構３４とを有している。ロック部材３２は、上リム支持機構２１の筒状支持部材２２に回動自在に嵌合されている。また、ロック部材３２の上面部には、回動用シャフト３５の先端部が回動自在に連結されている。回動用シャフト３５は、水平配置されていると共に、後端部がエアーシリンダや油圧シリンダ等のシリンダ装置３６に連結されている。回動用シャフト３５とシリンダ装置３６とは、ロック用回動機構３４を構成しており、ロック用回動機構３４は、シリンダ装置３６により回動用シャフト３５を回動させることによって、ロック部材３２を正方向および逆方向に回動可能になっている。
【００３４】
上記のロック用回動機構３４により回動されるロック部材３２は、下面が開口された凹状部３２ａを有している。凹状部３２ａの上面中心部には、空気穴３２ｄが形成されており、空気穴３２ｄは、ロック部材３２の上壁部を上下方向に貫設された後、空気配管７に接続されている。空気配管７は、図示しない空気供給装置に接続されている。空気供給装置は、加硫済みタイヤ１内に膨張用空気を供給することによって、加硫済みタイヤ１を内圧により膨張させる空気供給機構と、加硫済みタイヤ１の回転時等において膨張用空気を入れ替える空気入替機構とを有している。
【００３５】
また、凹状部３２ａの下端部には、側壁面の四方位置から内周方向に突設された係止部３２ｂが形成されていると共に、隣接する係止部３２ｂ・３２ｂ間からなる挿通溝３２ｃ（切欠部）が形成されている。挿通溝３２ｃは、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａを通過させるように形成されている。そして、このように構成されたロック機構３１は、ロック部材３２をロック用回動機構３４により例えば正方向に回動させることによって、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａと挿通溝３２ｃとを上下方向に一致させ、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａを凹状部３２ａ内に対して進入自在および退出自在にする一方、ロック部材３２を例えば逆方向に回動させることによって、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａと係止部３２ｂとを上下方向に一致させ、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａを凹状部３２ａ内で固定することを可能にしている。
【００３６】
上記のロッキングシャフト３３は、上述の突設部３３ａが上端部の四方位置に配置されていると共に外周方向に突設されている。また、ロッキングシャフト３３は、軸芯が上述の下リム機構２の中心軸に一致するように配置されており、上端部から垂下されたシャフト部３３ｂと、シャフト部３３ｂの下端部に形成されたシャフト支持部３３ｃとを有している。
【００３７】
上記のシャフト支持部３３ｃには、下リム機構２が回転自在に設けられている。下リム機構２は、加硫済みタイヤ１の下ビード部１ｂを気密状態で保持する下リム１６と、下リム１６に連結された下リム支持部材１７と、下リム支持部材１７をロッキングシャフト３３のシャフト支持部３３ｃに回転自在に連結する下リム連結機構１８とを有している。
【００３８】
上記の下リム１６は、下ビード部１ｂの径に対応した外径を有する円盤形状に形成されている。下リム１６の内周側には、上述のロッキングシャフト３３を挿通させるように開口部１６ａが形成されている。下リム１６の下面には、下リム支持部材１７が固設されている。下リム支持部材１７は、開口部１６ａの周囲を取り囲むように円筒形状に形成されており、中心軸が下リム１６の中心軸に一致するように配置されている。また、下リム支持部材１７の内周面には、軸受け部材からなる下リム連結機構１８が設けられている。そして、このように構成された下リム機構２は、加硫済みタイヤ１の下ビード部１ｂを保持しながら上リム機構３の回転に従動することによって、加硫済みタイヤ１をロッキングシャフト３３に対して回転自在に支持している。
【００３９】
また、ロッキングシャフト３３の下端部は、図示しない昇降機構に連結されている。昇降機構は、ロッキングシャフト３３を図示しないタイヤ載置位置から図示位置よりも高いタイヤ装着位置までの間を昇降可能にしている。そして、タイヤ載置位置においては、加硫済みタイヤ１が下リム機構２に着脱されるようになっている。一方、タイヤ装着位置においては、加硫済みタイヤ１の上ビード部１ａが上リム機構３に保持され、下リム機構２および上リム機構３で加硫済みタイヤ１が保持されながら冷却処理が行われるようになっている。
【００４０】
上記の冷却処理は、回転駆動機構１０による加硫済みタイヤ１の回転に加えて、空気排除機構４１によっても行われている。空気排除機構４１は、加硫済みタイヤ１の側面部であるサイドウォール部１ｃ・１ｄの近傍に存在する空気を回転駆動機構１０による回転を利用して強制的に排除するように構成されている。
【００４１】
即ち、空気排除機構４１は、リム機構３・２と共に回転することにより加硫済みタイヤ１の側面部に沿った方向成分や半径方向を含む空気流を発生させるように構成されている。具体的には、空気排除機構４１は、上リム機構３および下リム機構２にそれぞれ設けられて、回転駆動機構からの駆動力が伝達される複数の羽根部材４２を備えている。これらの羽根部材４２は、図２に示すように、各リム機構３・２の外周部の円周方向において等間隔に配設されている。また、羽根部材４２は、各リム機構３・２の外周面と同程度の曲率半径で湾曲された板状に形成されており、各リム機構３・２の半径方向に対して傾斜されている。即ち、羽根部材４２は、内周側の一端側が他端側よりも回転方向（図示矢符方向）の上流側に位置するように傾斜された、いわゆる後退翼となっている。これにより、空気排除機構４１は、羽根部材４２がリム機構３・２と共に回転することにより、周方向の相対速度を下げることなく加硫済みタイヤ１の側面部に沿った方向成分や半径方向外向き成分を含む空気流を発生させるようになっている。この空気排除機構４１は、多翼遠心ファンと類似の様相を呈する遠心ファン形状とすることができる。尚、空気排除機構４１は、羽根部材４２がリム機構と共に回転するものに限らず、相対回転するものであってもよい。
【００４２】
上側および下側に配置された羽根部材４２から見てタイヤ１側とは反対側には、仕切部材４３が空気排除機構４１の一部として設けられている。仕切部材４３は、タイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ側の領域を、羽根部材４２への空気の流入側の第１空間領域Ａと、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍側の第２空間領域Ｂとに区画している。即ち、仕切部材４３は、上面から下面にかけて連通された円筒形状に形成されている。仕切部材４３は、羽根部材４２側（一方側）の内径が羽根部材４２の外周側の端部に近接するように配置されていると共に、この一方側の内径が他方側の内径よりも減少するように設定されている。これにより、仕切部材４３は、第２空間領域Ｂに存在する空気が第１空間領域Ａに移動することを防止すると共に、第１空間領域Ａに存在する熱交換前の空気を集合させながら多量に羽根部材４２に流入させるようになっている。
【００４３】
即ち、回転駆動機構１０の駆動力の一部を分岐して羽根部材４２に伝達するよう構成しても良いし、回転駆動機構１０とは別に設けた駆動機構の駆動力を羽根部材４２に伝達するよう構成しても良い。相対回転することにより、タイヤ１と羽根部材４２との回転方向の位相が変化していくため、タイヤ周方向において、より均一な空気排除効果がある。また、羽根部材４２に駆動力を伝達する駆動機構を回転駆動機構１０とは別に設ける場合、加硫済みタイヤ１の上側と下側とに、それぞれ個別の駆動機構により駆動力が伝達される羽根部材４２を設けるよう構成することができる。これにより、加硫済みタイヤ１の上側部分と下側部分における加硫済みタイヤ１の冷却能力を調整することができる。即ち、加硫済みタイヤ１の上下温度差についてより高度な調整が可能になる。
【００４４】
更に、上側および下側に配置された仕切部材４３から見てタイヤ１側とは反対側には、冷却空気供給機構４４が空気排除機構４１の一部として設けられている。冷却空気供給機構４４は、各リム機構３・２の上リム連結部材５および下リム支持部材１７の周囲を取り囲むように形成および配置された環状配管４５と、環状配管４５に冷却空気を供給する図示しない冷却空気供給装置と、羽根部材４２に向かって冷却空気を噴出するように環状配管４５に設けられた図示しないノズルとを有している。尚、ノズルは、環状配管４５に形成された貫通穴であっても良い。
【００４５】
上記の構成において、ポストキュアインフレータの動作について説明する。
先ず、下リム機構２を下限位置まで下降した図示しないタイヤ載置位置において、下リム機構２に加硫済みタイヤ１が載置され、加硫済みタイヤ１の下ビード部１ｂが下リム機構２の下リム１６に保持される。
【００４６】
この後、ロッキングシャフト３３が上昇され、下リム機構２および加硫済みタイヤ１が上昇される。この際、ロック機構３１においては、ロック部材３２がロック用回動機構３４により正方向に回動されることによって、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａとロック部材３２の挿通溝３２ｃとが上下方向に一致されている。従って、上昇するロッキングシャフト３３は、突設部３３ａが挿通溝３２ｃを通過して凹状部３２ａ内に進入する。そして、ロッキングシャフト３３が上限位置であるタイヤ装着位置に到達すると、ロッキングシャフト３３の上昇が停止され、加硫済みタイヤ１の上ビード部１ａが上リム機構３の上リム４により気密状態に保持される。
【００４７】
この後、ロック機構３１において、ロック部材３２が逆方向に回動され、係止部３２ｂがロッキングシャフト３３の突設部３３ａに対して上下方向に一致される。この結果、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａが凹状部３２ａ内の係止部３２ｂにより上下方向に固定されることによって、上リム機構３と下リム機構２とがロッキングシャフト３３を介して一定距離を隔てて固定された状態にされる。
【００４８】
次に、図示しない空気供給装置における空気供給機構が作動され、膨張用空気が空気配管７等を介して加硫済みタイヤ１内に所定圧で供給される。これにより、加硫済みタイヤ１が所定形状に膨張および形状保持される。この後、空気供給装置における空気入替機構が適宜作動され、加硫済みタイヤ１内の圧力が一定に維持されながら膨張用空気の入れ替えが行われる。この結果、加硫済みタイヤ１との熱交換で高温となった膨張用空気が排出される一方、熱交換前の低温の膨張用空気が加硫済みタイヤ１内に供給されるため、加硫済みタイヤ１の内部から効率良く冷却が行われる。
【００４９】
また、回転駆動機構１０におけるタイヤ駆動モータ１４が作動されることにより、駆動プーリ１２、駆動ベルト１３および従動プーリ１１を介して上リム機構３が回転され、上リム機構３に保持された加硫済みタイヤ１が高速回転される。この結果、加硫済みタイヤ１の周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となり、加硫済みタイヤ１の熱量が強制対流により積極的に除去される。これにより、加硫済みタイヤ１を停止した状態で膨張冷却したり、自然対流が支配的な低速回転で加硫済みタイヤ１を回転させながら膨張冷却した場合よりも、加硫済みタイヤ１が短時間で所定の温度以下に冷却される。
【００５０】
更に、加硫済みタイヤ１が軸方向の中心点を基準として対称的な形状であるため、加硫済みタイヤ１の高速回転により発生する強制対流は、加硫済みタイヤ１の赤道中心、即ち、軸方向の中心点を通過および直交する平面と加硫済みタイヤの周面との交差する線分を基準とした軸方向両側に対称的な空気流となる。これにより、加硫済みタイヤ１は、赤道中心を基準とした軸方向両側に対称的に冷却されることによって、膨張冷却後の品質、特にユニフォミティが向上したものになる。
【００５１】
また、加硫済みタイヤ１の回転により各サイドウォール部１ｃ・１ｄが周囲の空気に対して相対移動すると、サイドウォール部１ｃ・１ｄの表面では相対速度ゼロ、表面から離れるに従って相対速度を持つ気流分布、いわゆる、速度境界層が形成されるが、空気排除機構４１により誘起される気流により、この速度境界層は、単にタイヤを回転させたときよりも更に薄くなる。これと同様に温度場についても、サイドウォール部近傍に存在する温度境界層が薄くなる。この境界層が薄くなるほど熱抵抗は減り、サイドウォール部１ｃ・１ｄが速やかに冷却される。加硫済みタイヤ１は、速度境界層が十分に薄くなる程度に高速で回転させる必要があり、１００ｒｐｍ以上、好ましくは２００ｒｐｍ以上、更に好ましくは３００ｒｐｍ以上であるが、更に高速回転させることで、より速やかな冷却が可能である。
【００５２】
また、熱交換により高温となったサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍における空気は、空気排除機構４１により強制的に排除される。即ち、加硫済みタイヤ１の回転により冷却が開始されると、冷却空気供給機構４４における環状配管４５から低温の冷却空気が羽根部材４２方向に噴出される。また、各リム機構３・２が回転すると、これらのリム機構３・２に設けられた羽根部材４２が回転、即ち、各リム機構３・２の軸芯を中心とした周方向に旋回する。この結果、羽根部材４２により各リム機構３・２側の第１空間領域Ａに存在する冷却空気等を含む熱交換前の空気が仕切部材４３からタイヤ１方向に押し出され、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄに沿った方向成分を含む空気流（風）となる。
【００５３】
これにより、サイドウォール部１ｃ・１ｄの近傍に存在する熱交換後の高温の空気が加硫済みタイヤ１から排除され、このようにして排除された空気を補うように、熱交換前の空気が羽根部材４２により第１空間領域Ａから供給される。従って、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄは、温度差の大きな空気との間で熱交換が常時行われるため、短時間で所定の温度以下に冷却される。尚、羽根部材４２を設けた場合は、設けていない場合と比較して、同等の効果をより低回転または短時間で得ることが可能である。
【００５４】
更に、サイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍側の第２空間領域Ｂが仕切部材４３により第１空間領域Ａに対して区画されているため、加硫済みタイヤ１との熱交換で昇温した第２空間領域Ｂの高温の空気は、第１空間領域Ａに移動することが阻止される。この結果、熱交換前の空気のみが第１空間領域Ａに存在し、この空気が羽根部材４２に流入するため、サイドウォール部１ｃ・１ｄの冷却が一層効率良く行われる。
【００５５】
また、このような加硫済みタイヤ１を高速回転させての冷却時においては、上側および下側の各サイドウォール部１ｃ・１ｄにおける空気は、加硫済みタイヤ１の外周方向に流動される。この結果、下側のサイドウォール部１ｃ・１ｄとの熱交換で高温となった空気が自然対流により上昇して上側のサイドウォール部１ｃ・１ｄに回り込むという事態が防止される。これにより、上側および下側の両サイドウォール部１ｃ・１ｄが同じ条件で冷却されることになる。また、このような高速回転で生じる遠心力により、加硫済みタイヤ１内部における空気には軸方向両側で対称的な流れが誘起され、加硫済タイヤ１内部からの加硫済タイヤの軸方向の両側に対称的（均等）な冷却が促進される。このように、加硫済みタイヤ１を例えば１００ｒｐｍ以上の高速で回転させ得る回転駆動機構１０を有するポストキュアインフレータ（ＰＣＩ）によれば、回転数や羽根部材４２の有無、加硫済みタイヤ１と羽根部材４２との相対回転の有無、上下羽根部材４２それぞれの回転数調整等を適宜行うことで、タイヤ形状に応じた冷却、タイヤ内外からのムラのない冷却、冷却時間の調整・短縮化を行うことができ、１加硫サイクル内での冷却が完了するよう調整することも可能である。換言すれば、ポストキュアインフレータは、１加硫サイクル内での冷却が完了するよう調整する構成や機能、例えば回転数や羽根部材４２の有無、加硫済みタイヤ１と羽根部材４２との相対回転の有無、上下羽根部材４２それぞれの回転数調整等を適宜行う構成や機能を備えていても良い。また、加硫済みタイヤ１の上下方向および周方向でバランスのとれた冷却が行われるため、冷却後の加硫済みタイヤ１が高品質の状態となる。
【００５６】
以上のようにして加硫済みタイヤ１の冷却が完了すると、膨張用空気を排出しロック機構３１において、ロック部材３２がロック用回動機構３４により正方向に回動されることによって、ロッキングシャフト３３の突設部３３ａとロック部材３２の挿通溝３２ｃとが上下方向に一致される。この後、ロッキングシャフト３３が下降され、凹状部３２ａ内に存在する突設部３３ａが挿通溝３２ｃを通過して外部に退出される。そして、冷却された加硫済みタイヤ１と共に下リム機構２が図示しないタイヤ載置位置にまで下降して停止されると、加硫済みタイヤ１の排出が行われ、次の加硫済みタイヤ１の冷却が開始される。
【００５７】
（実施形態２）
次に、ポストキュアインフレータの他の実施形態について説明する。尚、実施形態１と同一部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。また、空気排除機構４１等を図示していないが、実施形態１に開示された部材や機構を必要に応じて適宜設けても良い。
【００５８】
ポストキュアインフレータは、図１２に示すように、水平配置された加硫済みタイヤ１の下側面を保持する下リム機構２と、加硫済みタイヤ１の上側面を保持する上リム機構３とを有している。上リム機構３は、回転駆動機構７４により任意の回転速度で回転可能にされている。回転駆動機構７４は、上リム機構３が連結された回転軸部材７５と、回転軸部材７５を回転自在に支持し、回転軸部材７５を鉛直方向に保持する外筒部材７６と、回転軸部材７５の上端部にプーリやベルトを介して連結された駆動モータ７７とを有している。回転軸部材７５には、空気穴７５ａが形成されており、空気穴７５ａは、上下方向に貫設された後、図示しない空気配管を介して空気供給装置に接続されている。
【００５９】
上記の回転軸部材７５を支持する外筒部材７６は、図１２にも示すように、水平フレーム７８に固設されている。外筒部材７６の外周面側には、回動機構７９が配置されている。回動機構７９は、筒部材７６ｂの外周面に設けられ、ロッド８０ａが鉛直方向に進退移動可能に設定された係合用シリンダ８０と、係合用シリンダ８０のロッド８０ａに係合可能に配置され、回転軸部材７５に固設された係合盤８１と、外筒部材７６に支持され、筒部材７６ｂを水平方向に回動させる回動用シリンダ８２とを有している。
【００６０】
上記の回動機構７９の下方には、ロック機構８３が設けられている。ロック機構８３は、回転軸部材７５の下端部（先端部）に形成された突設部７５ａと、上リム機構３に連結されたロック部材８４を有している。ロック部材８４は、上面が開口された凹状部８４ａを有している。凹状部８４ａの上端部には、側壁面の四方位置から内周方向に突設された係止部８４ｂが形成されていると共に、隣接する係止部３２ｂ・３２ｂ間からなる挿通溝（切欠部）が形成されている。挿通溝は、回転軸部材７５の突設部７５ａを通過させるように形成されている。そして、このように構成されたロック機構８３は、回転軸部材７５を上述の回動機構７９により例えば正方向に回動させることによって、突設部７５ａと挿通溝とを上下方向に一致させ、突設部７５ａを凹状部８４ａ内に対して進入自在および退出自在にする一方、回転軸部材７５を例えば逆方向に回動させることによって、突設部７５ａと係止部８４ｂとを上下方向に一致させ、突設部７５ａを凹状部８４ａ内で固定することを可能にしている。その他の構成は、実施形態１と同一である。
【００６１】
上記の構成において、ポストキュアインフレータの動作について説明する。
先ず、下リム機構２を下限位置まで下降した図示しないタイヤ載置位置において、下リム機構２に加硫済みタイヤ１が載置され、加硫済みタイヤ１が下リム機構２に保持される。この後、下リム機構２がロック機構８３と共に上昇され、下リム機構２および加硫済みタイヤ１が上昇される。この際、ロック機構８３の上方に位置する回転軸部材７５においては、回動機構７９により正方向に回動されることによって、突設部７５ａがロック部材８４の挿通溝に対して上下方向に一致されている。従って、上昇するロック部材８４は、突設部３３ａを凹状部８４ａ内に進入させる。そして、下リム機構２が上限位置であるタイヤ装着位置に到達すると、上昇が停止され、加硫済みタイヤ１が上リム機構３により気密状態に保持される。
【００６２】
この後、回動機構７９において、回転軸部材７５が逆方向に回動され、ロック部材８４の係止部８４ｂが回転軸部材７５の突設部７５ａに対して上下方向に一致される。この結果、回転軸部材７５の突設部７５ａが凹状部８４ａ内の係止部８４ｂにより上下方向に固定されることによって、上リム機構３と下リム機構２とが回転軸部材７５を介して一定距離を隔てて固定されたロック状態にされる。
【００６３】
次に、係合用シリンダ８０のロッド８０ａが後退され、係合盤８１との係合が解除されることによって、回転軸部材７５が外筒部材７６に対して回転自在にされる。そして、図示しない空気供給装置における空気供給機構が作動され、膨張用空気が加硫済みタイヤ１内に所定圧で供給されることによって、加硫済みタイヤ１が所定形状に膨張および形状保持される。この後、駆動モータ７７が作動されることによって、プーリやベルトを介して回転軸部材７５が回転される。これにより、加硫済みタイヤ１が高速回転されることにより膨張冷却される。
【００６４】
加硫済みタイヤ１の冷却が完了すると、膨張用空気が排出された後、ロック機構８３および回動機構７９において、上述の下リム機構２と上リム機構３とを連結する動作とは逆の動作によりロック状態が解除される。そして、冷却された加硫済みタイヤ１と共に下リム機構２が図示しないタイヤ載置位置にまで下降して停止された後、加硫済みタイヤ１の排出が行われ、次の加硫済みタイヤ１の膨張冷却が開始される。その他の動作は、実施形態１と同一である。
【００６５】
次に、本実施形態１・２におけるポストキュアインフレータによる冷却効果を確認するため、下記のシミュレーション試験を行った。
【００６６】
従来のように、加硫済みタイヤ１を静置したとき（回転数０ｒｐｍ）の加硫済みタイヤ１の周辺に生じる空気流の流動状態を調査した。図６及び図７は、そのシミュレーション結果を示すものである。図６は、半径方向及び鉛直方向速度ベクトル図を表し、図７は、半径方向速度成分の等値図を表している。なお、図７においては、色調が濃いほど速度が大きいことを示している。この結果、図６及び図７に示すように、タイヤ外側では加硫済みタイヤ１の下側のサイドウォール部１ｄにおいて高温となった空気が上昇し、上側のサイドウォール部１ｃに回り込む自然対流の空気流（矢符方向）が発生していることが確認された。更に、タイヤ内側では、ベルトインナーライナー部を上昇する自然対流が発生し、且つ温度成層も形成され、上下温度差を生じることも確認された。
【００６７】
羽根部材４２を備えたポストキュアインフレータに加硫済みタイヤ１を装着し、５００回転／分の回転速度で回転させたときの加硫済みタイヤ１の周辺に生じる空気流の流動状態を調査した。図３は、そのシミュレーション結果を示すものであり、半径方向及び鉛直方向速度ベクトル図を表している。この結果、図３に示すように、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄに沿った方向成分を含む強制対流の空気流（矢符方向）、即ち、加硫済みタイヤ１の赤道中心を基準とした軸方向両側に対称的な空気流が発生し、サイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍の空気が赤道中心を基準とした軸方向両側に対称的であって強制的に排除されることが確認された。
【００６８】
また、羽根部材４２を備えない場合と、備えた場合について、６００回転／分の回転速度で回転させたときの、加硫済みタイヤ１の周辺に生じる空気流の流動状態を調査した。図４及び図５は、そのシミュレーション結果を示すものである。図４は、半径方向成分の等値図（羽根なしの場合）を表している。図５は、半径方向成分の等値図（羽根ありの場合）を表している。なお、両図とも、色調が濃いほど速度成分が大きいことを示している。この結果、周方向の雰囲気空気との相対速度が大きく、これが支配的となっているが、図４及び図５に示すように、半径方向外向きの２次流れについては、羽根部材を備えたことによって、タイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄに沿った方向を含む空気流（矢印方向）が増大し、サイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍の空気がより効果的に排除されることが確認された。
【００６９】
以上のように、本実施形態１・２のポストキュアインフレータは、図１に示すように、加硫済みタイヤ１の上・下ビード部１ａ・１ｂを保持する上・下リム機構３・２（加硫済みタイヤ保持機構）と、加硫済みタイヤ１の周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となるように、これらリム機構３・２を介して加硫済みタイヤ１を高速回転させる回転駆動機構１０とを有した構成にされている。
【００７０】
上記の構成によれば、加硫済みタイヤ１の周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となるように、加硫済みタイヤが高速回転されると、加硫済みタイヤの熱量が強制対流により積極的に除去されるため、短時間で所定の温度以下に冷却することができる。また、加硫済みタイヤが軸方向の中心点を基準として対称的な形状であるため、加硫済みタイヤの高速回転により発生する強制対流は、加硫済みタイヤ１の赤道中心を基準とした軸方向両側に対称的な空気流となる。これにより、加硫済みタイヤ１は、赤道中心を基準とした軸方向両側に対称的に冷却されることによって、膨張冷却後の品質、特にユニフォミティを向上させることができる。更に、加硫済みタイヤ１の回転により冷却を行うため、冷却に要するランニングコストが増大することがないと共に、従来のように冷却用の駆動源や配管を追加する場合と比較して、装置の大型化や機構の複雑化を招来することがなく、部品コストが増大することもない。
【００７１】
尚、本実施形態１・２においては、上・下リム機構３・２（加硫済みタイヤ保持機構）により加硫済みタイヤ１を水平配置した姿勢で保持して高速回転させるようになってなっているが、これに限定されるものではなく、傾斜した姿勢で加硫済みタイヤ１を保持して高速回転させるようになっていても良いし、例えば垂直方向の姿勢、即ち、加硫済みタイヤ１の軸が水平方向に一致する姿勢で保持して高速回転させるようになっていても良い。垂直方向の姿勢で加硫済みタイヤ１を高速回転させた場合には、赤道中心を基準とした軸方向両側の空気流の対称性が一層向上し、冷却の対称性、ひいてはユニフォミティ等の品質を一層向上させることができる。
【００７２】
また、本実施形態１・２のポストキュアインフレータは、加硫済みタイヤ１の上・下ビード部１ａ・１ｂを保持する上・下リム機構３・２（加硫済みタイヤ保持機構）と、これらリム機構３・２を介して加硫済みタイヤ１を回転させる回転駆動機構１０・７４と、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍（側面部近傍）に存在する空気を、回転駆動機構１０による回転を利用して強制的に排除する空気排除機構４１とを有した構成にされている。尚、本実施形態１・２においては、水平フレーム６の下方位置において１本の加硫済みタイヤ１を冷却する構成を用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、水平フレーム６を中心として同一構成の機構を対称に設けて上下反転する構成にされていても良い。
【００７３】
上記の構成において、加硫済みタイヤ１の回転によりサイドウォール部１ｃ・１ｄが空気に対して相対移動すると、サイドウォール部１ｃ・１ｄ表面では相対速度ゼロ、側面部から離れるに従って相対速度を持つ気流分布、いわゆる、速度境界層が形成されるが、空気排除機構４１により誘起される気流により、この速度境界層は、単にタイヤ１を回転させたときよりも更に薄くなる。これと同様に温度場についても、サイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍に存在する温度境界層が薄くなる。この境界層が薄くなるほど熱抵抗は減り、つまり抜熱が速やかに行われる。更に、空気排除機構４１は熱交換によって高温となった側面部の空気を強制的に排除し、排除された空気を補うように、熱交換前の冷たい空気を外部から導く役目も果たす。この結果、単に加硫済みタイヤ１を回転させて冷却する場合よりも、短時間で所定の温度以下に冷却することができる。また、回転駆動機構１０による回転を利用して加硫済みタイヤ１の冷却を促進するため、冷却に要するランニングコストが増大することがないと共に、従来のように冷却用の駆動源や配管を追加する場合と比較して、装置の大型化や機構の複雑化を招来することがなく、部品コストが増大することもない。
【００７４】
また、本実施形態１において、空気排除機構４１は、各リム機構３・２に設けられ、各リム機構３・２と共に回転することにより加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄに沿った方向成分を含む空気流を発生させる羽根部材４２を備えている構成である。尚、実施形態２のポストキュアインフレータが羽根部材４２を備えていても良い。
【００７５】
尚、羽根部材４２は、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄに沿った方向成分を含む空気流を発生させるものであれば、どのような形状および配置形態が選択されていても良い。例えば羽根部材４２は、単数であっても良いし、傾斜角度や形状、サイズが羽根部材４２毎に異なっていても良いし、平板状にされていても良い。更には、サイドウォール部１ｃ・１ｄに対して直交する方向成分を多く含むように、羽根部材４２の上部が進行方向のサイドウォール部１ｃ・１ｄ側に曲折されていたり、羽根部材４２全体が進行方向側に傾斜されていても良い。
【００７６】
また、羽根部材４２は、加硫済みタイヤ１の所望部位、例えばサイドウォール部１ｃ・１ｄの最も肉厚が大きな部位等に他の部位よりも高速の空気流を発生させる条件を満足するように設けられていても良い。この場合には、加硫済みタイヤ１の所望部位に多くの空気流を流動させることによって、所望部位の熱を他の部位の熱よりも多く取り除くことができるため、所望部位についての冷却を重点的に行うことができる。この結果、一層、加硫済みタイヤ１を理想的な状態で冷却することができる。尚、『条件を満足する』とは、例えば羽根部材４２の設置枚数や傾斜角度、形状等を代表例とする空気流変動要素について、これら空気流変動要素の少なくとも一つを調整することによって、加硫済みタイヤ１の所望部位に他の部位よりも多くの空気流を発生させることを意味する。
【００７７】
上記の構成によれば、羽根部材４２を各リム機構３・２に設けるという簡単な構成によって、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍に存在する空気を排除することができる。
【００７８】
また、本実施形態１において、空気排除機構４１は、羽根部材４２への空気の流入側の第１空間領域Ａと、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍側の第２空間領域Ｂとに区画する仕切部材４３を備えている構成である。尚、実施形態２のポストキュアインフレータが仕切部材４３を備えていても良い。
【００７９】
上記の構成によれば、第２空間領域Ｂに存在する空気が加硫済みタイヤ１との熱交換で昇温したときに、この第２空間領域Ｂが仕切部材４３により第１空間領域Ａに対して区画されているため、昇温した空気の第１空間領域Ａへの移動が防止される。この結果、熱交換前の空気のみが第１空間領域Ａに存在し、この空気が羽根部材４２に流入するため、加硫済みタイヤ１の冷却を一層効率良く行うことができる。
【００８０】
また、本実施形態１において、空気排除機構４１は、羽根部材４２に対して冷却空気を供給する冷却空気供給機構４４を備えている構成である。尚、実施形態２のポストキュアインフレータが冷却空気供給機構４４を備えていても良い。この構成によれば、冷却空気が加硫済みタイヤ１に送出されるため、加硫済みタイヤ１を一層効率良く冷却することができる。
【００８１】
また、本実施形態１において、加硫済みタイヤ１の回転時に、加硫済みタイヤ１を内圧により膨張させる膨張用空気の入れ替えを行う空気入替機構を有する構成である。尚、実施形態２のポストキュアインフレータが空気入替機構を備えていても良い。これにより、加硫済みタイヤ１を膨張させる膨張用空気を空気入替え機構により入れ替えることによって、加硫済みタイヤ１の内部からも積極的に冷却を行うことが可能になるため、加硫済みタイヤ１を一層効率良く冷却することができる。
【００８２】
尚、本実施形態１における空気排除機構４１は、加硫済みタイヤ１の両側面部近傍に存在する空気を、回転駆動機構１０の回転駆動力を直接的に利用して回転することにより加硫済みタイヤ１の両側面部それぞれに対して空気流を発生させる構成にされているが、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍（側面部近傍）に存在する空気を、回転駆動機構１０による回転を利用して強制的に排除する機能を発揮するように構成にされていれば良く、自らは回転しないように固定的に設けられていても良い。
【００８３】
更に、空気排除機構４１は、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍に存在する空気を、加硫済みタイヤ１の回転と協働して、強制的に移流又は掻き取って排除するように加硫済みタイヤ１の両側面部それぞれに対向または近接して設けられた構成であっても良い。この構成によれば、空気排除機構４１は、加硫済みタイヤ保持機構を介して駆動、即ち、加硫済みタイヤ保持機構と同一の駆動源で駆動されるものでなくても良い。この場合には、加硫済みタイヤ１とは逆方向に回転させたり、加硫済みタイヤ１の回転速度とは異なった速度で回転させることによって、加硫済みタイヤ１に応じた所望の条件で冷却することができる。
【００８４】
更に、空気排除機構４１は、第１の空気排除機構と第２の空気排除機構とで構成されており、第１の空気排除機構は、加硫済みタイヤ１の一方の側面部近傍に存在する空気を、前記回転駆動機構の回転移動力を利用して回転することにより一方の側面部に対して空気流を発生させることにより強制的に排除するように構成され、第２の空気排除機構は、前記加硫済みタイヤの他方の側面部近傍に存在する空気を、前記加硫済みタイヤの回転と協働して、強制的に移流又は撹拌して排除するように前記加硫済みタイヤの他方の側面部に対向して設けられた構成であってもよい。ここで、他方側の空気排除機構としては、サイドウォール部１ｃ・１ｄに対応する固定羽根や、その固定を解いて回転する羽根がある。
【００８５】
以上、本発明を好適な実施形態１・２に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。即ち、ポストキュアインフレータは、図８に示すように、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄに対向配置された状態で固定され、サイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍に存在する空気を掻き取る掻取部材５１を空気排除機構４１として備えた構成であっても良い。
【００８６】
具体的に説明すると、掻取部材５１は、サイドウォール部１ｃ・１ｄとの対向面がサイドウォール部１ｃ・１ｄとの距離が等距離となる形状に形成されている。また、掻取部材５１は、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄを挟んで上下に配置されている。上側の掻取部材５１は、筒状支持部材２２に上側支持部材５２を介して固定されている。一方、下側の掻取部材５１は、ロッキングシャフト３３のシャフト支持部３３ｃに下側支持部材５３を介して固定されている。
【００８７】
また、掻取部材５１は、図９に示すように、サイドウォール部１ｃ・１ｄに対向する環状領域において、複数個が等間隔に配設されている。そして、掻取部材５１は、加硫済みタイヤ１の外周面と同程度の曲率半径で湾曲された板状に形成されており、加硫済みタイヤ１の半径方向に対して傾斜されている。即ち、掻取部材５１は、外周側の一端側が他端側よりも回転方向（図示矢符方向）の上流側に位置するように傾斜されている。
【００８８】
尚、掻取部材５１は、外周側の一端側が他端側よりも回転方向（図示矢符方向）の下流側に位置するように傾斜されていても良い。また、掻取部材５１は、図１の空気排除機構４１における羽根部材４２や仕切部材４３、冷却空気供給機構４４と組み合わせて設けられていても良い。また、掻取部材５１は、加硫済みタイヤのサイドウォール部に対して相対回転して、サイドウォール部近傍の空気を掻き取るものであればよく、ロッキングシャフトおよび筒状部材に固定されるものに限らない。
【００８９】
上記の構成によれば、加硫済みタイヤ１が回転すると、サイドウォール部１ｃ・１ｄが掻取部材５１に対して相対移動し、サイドウォール部１ｃ・１ｄと共に移動するサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍の空気が掻取部材５１により掻き取られる。この結果、加硫済みタイヤ１との熱交換により高温となったサイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍における空気が強制的に排除される。これにより、加硫済みタイヤ１を短時間で所定の温度以下に冷却することができる。
【００９０】
更に、ポストキュアインフレータは、図１０（ａ）・（ｂ）に示すように、加硫済みタイヤ１のサイドウォール部１ｃ・１ｄに対向配置された状態で各リム機構３・２に固定され、サイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍に存在する空気を上昇気流や下降気流により移流する（または排除する）軸流羽根部材５４を空気排除機構４１として備えた構成であっても良い。
【００９１】
具体的に説明すると、軸流羽根部材５４は、後端部が各リム機構３・２に固定され、回転中心Ｏに対して偏心した状態で四方に配置されている。軸流羽根部材５４の先端部は、サイドウォール部１ｃ・１ｄに対向配置されており、第１板部材５５と第２板部材５６とを備えている。第２板部材５６は、サイドウォール部１ｃ・１ｄに対して平行に配置されている。一方、第１板部材５５は、回転方向の上流側の端部が第２板部材５６に接続され、下流側の端部が上方に３０度等の所定角度に傾斜された状態に設けられている。
【００９２】
尚、軸流羽根部材５４は、第１板部材５５における回転方向の上流側の端部が第２板部材５６に接続され、下流側の端部が下方に３０度等の所定角度に傾斜された状態に設けられていても良い。また、軸流羽根部材５４は、図１の空気排除機構４１における羽根部材４２や仕切部材４３、冷却空気供給機構４４と組み合わせて設けられていても良い。また、軸流羽根部材５４は、加硫済みタイヤに対して相対回転するように設けてもよい。
【００９３】
上記の構成によれば、加硫済みタイヤ１が回転すると、サイドウォール部１ｃ・１ｄと軸流羽根部材５４とが同一速度で回転（移動）又は相対回転する。そして、軸流羽根部材５４においては、第２板部材５６が移動による空気流の圧力差によって、サイドウォール部１ｃ・１ｄから離れる方向である上昇気流や下降気流を発生させる。この結果、サイドウォール部１ｃ・１ｄ近傍の加硫済みタイヤ１との熱交換により高温となった空気が上昇気流や下降気流により強制的に排除される。これにより、加硫済みタイヤ１を短時間で所定の温度以下に冷却することができる。
【００９４】
以上のように、本発明は、上記の好ましい実施形態１・２に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。更に、本実施形態１・２を含む明細書において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００９５】
先ず、トレッド部からサイドウォール部を通り、ビード部にのびる本体部にビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって折り返す巻上げ部が一体に設けられた１枚のカーカスプライからなるカーカス構造の加硫済みタイヤについて、回転数（ｒｐｍ）や羽根の有無、羽根の枚数、羽根の形状等を冷却条件とし、これら冷却条件を変更しながら膨張冷却したときの冷却時間（分）と、必要冷却時間１２分比（％）と、カーカスコード（中間伸度上下差（％））と、コニシティとを試験項目として調査した。また、加硫済みタイヤを従来製法で膨張冷却することによって、上記の各試験項目を調査した。
【００９６】
ここで、冷却時間は、トレッド部に隣接するサイドウォールのカーカス部が８０℃まで冷える時間とした。但し、従来製法の冷却時間は、現状２サイクル方式のＰＣＩ時間とした。また、カーカスコード中間伸度は、タイヤより採取したサイドウォール部を試料として測定した。コニシティーは、Ｎ＝１２のデータ（タイヤ１２本分の平均値）である。
【００９７】
尚、中間伸度、即ち、一定荷重伸び率とは、ＪＩＳ  Ｌ１０１７（化学繊維タイヤコード試験方法）の７．７項に記載された一定荷重伸び率により測定を行った一定荷重Ｗを加えたときの伸び率（％）であり、その７．７．１項の標準時試験に基づいて行われる。尚、一定荷重Ｗは、Ｗ（ｋｇｆ）＝４．５×（ｄ２／ｄ１）により算出するように定められている。ここで、ｄ１：繊維の種類により定まる基準デシテックス、ｄ２：試料の表示デシテックスである。そして、タイヤ１本当たり、タイヤ両側（上下）のサイドウォール部の周上の略均等な４箇所から、カーカスコードの試料を上下一対で４セット採取し、タイヤ１０本分（試料４０セット）の上下差の平均値を小数点以下１桁まで算出した。
【００９８】
具体的に説明すると、加硫サイクルタイム（ここでは、加硫成形時間に型開閉と型内外へのタイヤ搬出入時間を含むものである）１０分で、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｓの乗用車用ラジアルタイヤを準備した。そして、上記の冷却条件を表１・２のように各種変更して膨張冷却した。この冷却条件および調査結果についての詳細を実施例１〜１６および従来例１として表１および表２に示す。また、従来製法での冷却時間を１００％としたときの各実施例１〜１６の冷却時間の比率を算出して図１１のようにグラフ化した。
【００９９】
【表１】
2006137054.tif 000003
【０１００】
【表２】
2006137054.tif 000004
【０１０１】
表１・２および図１１から、回転数が１００ｒｐｍ以上であれば、従来製法よりも冷却時間を大幅（本実施例では８０％以下）に短縮できることが明らかになった。尚、この理由は、上述のシミュレーション結果において示されているように、加硫済みタイヤの周囲の空気流について自然対流よりも強制対流が支配的となる程度にまで、加硫済みタイヤが高速回転されたからであると考えられる。また、加硫済みタイヤを高速回転させた場合において、羽根が有る場合の方が無い場合よりも、冷却時間を短縮できることも明らかになった。
【０１０２】
次に、加硫サイクルタイム（ここでは、加硫成形時間に型開閉と型内外へのタイヤ搬出入時間を含むものである）１４分で、タイヤサイズが２６５／７０Ｒ１６  １１２Ｓの四輪駆動車用ラジアルタイヤを準備した。そして、上記の冷却条件を表２のように各種変更して膨張冷却した。この冷却条件および調査結果についての詳細を実施例１７〜２０および従来例２として表３に示す。表３においても、回転数が１００ｒｐｍ以上の高速回転であれば、従来製法よりも冷却時間を短縮できることが明らかになった。
【０１０３】
【表３】
2006137054.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】ポストキュアインフレータの縦断面の概略構成図である。
【図２】羽根部材の配置状態を示す説明図である。
【図３】本発明による空気流のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図４】本発明による空気流のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図５】本発明による空気流のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図６】従来例による空気流のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図７】従来例による空気流のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図８】ポストキュアインフレータの縦断面の概略構成図である。
【図９】羽根部材の配置状態を示す説明図である。
【図１０】羽根部材の配置状態を示す説明図であり、（ａ）は平面視した図、（ｂ）は正面視した図である。
【図１１】必要冷却時間のグラフである。
【図１２】ポストキュアインフレータの縦断面の概略構成図である。
【図１３】ポストキュアインフレータの概略平面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１     加硫済みタイヤ
１ａ   上ビード部
１ｂ   下ビード部
１ｃ   サイドウォール部
１ｄ   サイドウォール部
２     加硫済みタイヤ保持機構（下リム機構）
３     加硫済みタイヤ保持機構（上リム機構）
４     上リム
５     上リム連結部材
６     水平フレーム
７     空気配管
１０   回転駆動機構
１１   従動プーリ
１２   駆動プーリ
１３   駆動ベルト
１４   タイヤ駆動モータ
１６   下リム
１７   下リム支持部材
１８   下リム連結機構
２１   上リム支持機構
２２   筒状支持部材
２３   軸受け部材
３１   ロック機構
３２   ロック部材
３３   ロッキングシャフト
３４   ロック用回動機構
３５   回動用シャフト
３６   シリンダ装置
４１   空気排除機構
４２   羽根部材
４３   仕切部材
４４   冷却空気供給機構
４５   環状配管
５１   拡散部材
５２   上側支持部材
５３   下側支持部材
５４   軸流羽根部材
５５   第１板部材
５６   第２板部材
７４   回転駆動機構
７５   回転軸部材
７６   外筒部材
７７   駆動モータ
７８   水平フレーム
７９   回動機構
８０   係合用シリンダ
８１   係合盤
８２   回動用シリンダ
８３   ロック機構
８４   ロック部材
【図１】
2006137054.tif 000006
【図２】
2006137054.tif 000007
【図３】
2006137054.tif 000008
【図６】
2006137054.tif 000009
【図８】
2006137054.tif 000010
【図９】
2006137054.tif 000011
【図１０】
2006137054.tif 000012
【図１１】
2006137054.tif 000013
【図１２】
2006137054.tif 000014
【図１３】
2006137054.tif 000015
【図４】
2006137054.tif 000016
【図５】
2006137054.tif 000017
【図７】
2006137054.tif 000018